Siêu âm Booster

Máy hàn siêu âm thường bao gồm máy phát siêu âm, đầu dò siêu âm, siêu âm tăng cường và vật cố hỗ trợ, trong đó còi chủ yếu đóng vai trò truyền năng lượng và khuếch đại. Biên độ ban đầu của siêu âm nói chung là nhỏ, thường chỉ có vài micron, trong khi biên độ trong các ứng dụng xử lý thực tế đòi hỏi hàng chục đến hàng trăm micron, vì vậy thường cần phải phóng đại biên độ siêu âm qua sừng. Hiệu ứng của trở kháng cơ học cũng có thể được tạo ra giữa biên độ và biên độ. Kết hợp trở kháng giữa đầu dò và tải có thể chuyển năng lượng siêu âm từ đầu dò sang bề mặt hàn hiệu quả hơn. Các vật liệu thường được sử dụng của sừng là hợp kim nhôm, thép cacbon thấp, thép không gỉ và hợp kim titan. Mỗi vật liệu đều có ưu điểm và nhược điểm của nó. Ví dụ, mặc dù hợp kim titan có độ bền cao và hiệu suất âm thanh tốt, nhưng nó đắt hơn; Hợp kim nhôm có mật độ thấp và hiệu suất âm thanh tốt, nhưng nó rất dễ bị mòn và gãy xương; Thép hợp kim có độ bền cao và chống mài mòn, nhưng hiệu suất âm thanh của nó tương đối kém.

Bộ tăng cường siêu âm hợp kim nhôm có sự gia tăng nhiệt độ nút cao trong quá trình hàn, vì vậy tên lửa đẩy hợp kim nhôm không thích hợp cho sản xuất và chế biến quy mô lớn và lâu dài, nhưng nó phù hợp hơn cho việc hàn các lô nhỏ và các bộ phận nhỏ. So với bộ tăng cường siêu âm hợp kim nhôm, bộ tăng cường siêu âm bằng thép hợp kim có độ cứng cao hơn, mô đun đàn hồi và khả năng chống mài mòn tốt hơn, vì vậy nó phù hợp với môi trường xử lý hàng loạt lớn và lâu dài. Bộ tăng cường siêu âm hợp kim titan là vật liệu lý tưởng nhất trong số tất cả các vật liệu, nhưng giá của nó là đắt tiền, và nó thường chỉ được sử dụng để hàn các thành phần chính.

Trong số bốn vật liệu, sự gia tăng nhiệt độ của nút siêu nạp hợp kim nhôm là cao nhất. Nhiệt độ nút quá cao sẽ làm giảm tần số cộng hưởng của bộ siêu nạp, và sau đó ảnh hưởng đến chất lượng hàn. Siêu âm siêu nạp này không phù hợp để xử lý hàng loạt và lâu dài. Sự gia tăng nhiệt độ của khớp sừng hợp kim titan là nhỏ nhất vì giảm xóc bên trong của nó nhỏ. So với các vật liệu khác, nó hoạt động ổn định hơn ở tần số cộng hưởng. Trong bộ siêu nạp thép hợp kim, thép carbon thấp có thể chịu được nhiệt độ làm việc cao hơn và độ bền hàn cao hơn thép không gỉ. Trong số cường độ mối hàn thu được bằng cách hàn siêu âm các mẫu nhựa ABS, cường độ mối hàn thu được bằng cách hàn điều áp của hợp kim titan là cao nhất, bởi vì vật liệu hợp kim titan có giảm xóc bên trong nhỏ và mất năng lượng. Thép carbon thấp, hợp kim nhôm và thép không gỉ lần lượt tăng cường độ hàn.